Este tutorial apresenta algumas características técnicas da plataforma MMS e suas aplicações.

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1 O Mercado de Wireless Messaging Este tutorial apresenta algumas características técnicas da plataforma MMS e suas aplicações. Além disso, mostra qual o impacto e as oportunidades geradas que poderão ser um marco deste novo mundo que funde sistemas móveis e aplicações multimídia. Rogério Rios Meireles Engenheiro Eletricista pela Universidade de Brasília com ênfase em Telecomunicações. Mestrado em Engenharia Elétrica - Sistemas de Comunicações Móveis, Universidade de Brasília. Atuou na Embratel (Equipe de Consultoria Técnica da Diretoria de Marketing e Vendas - Governo), na Anatel (Gerência de Planejamento da Superintendência de Universalização), ainda, no Consórcio ENGEVIX/THEMAG (projeto eletromecânico e instalações elétricas de usinas hidrelétricas). Atualmente trabalha como Engenheiro de Telecomunicações na Empresa Brasileira de Correios e Telégrafos - ECT. rmeireles@correios.com.br Categoria: Telefonia Celular Nível: Introdutório Enfoque: Técnico Duração: 15 minutos Publicado em: 30/08/2004 1

2 O MERCADO DE WIRELESS MESSAGING: Introdução Imagine a seguinte situação corriqueira: "Domingo à tarde, 16h, seu time de futebol está prestes a entrar em campo, mas sua namorada te faz aquele convite para ir ao cinema. Daí você, sem poder recusar as exigências de sua parceira, pega o celular e envia uma mensagem SMS para um determinado número, solicitando a programação do cinema. Em poucos segundos seu aparelho recebe uma lista de vários filmes, respectivos locais e horários. Qual filme decidir? Qual é o nome daquele que tem tal atriz ou ator? Difícil saber, você terá agora que mandar outra mensagem de texto para saber a sinopse de alguns filmes e, a partir daí, decidir... Tudo pronto, vocês decidiram qual o filme, mas e o jogo de futebol? Não se preocupe, você está cadastrado no serviço de mensagens para receber quase que em tempo real os resultados (gol a gol) quando seu time está em campo." Esta estória não mostra nenhuma novidade, sendo apenas um conto de uma situação do dia a dia. Porém, avançando alguns anos (não muitos), pode-se ter a mesma situação. Porém algumas questões tecnológicas diferentes: A forma de enviar a mensagem do seu aparelho (agora muito mais moderno, com tela touchscreen, colorida de cristal líquido, matriz ativa e alta resolução) para saber qual filme assistir, poderá ser a mesma, no entanto, você irá receber como resposta a lista de filmes com diversos links. Para decidir qual o filme, basta clicar em um deles e assistir o trailler que nada mais é que um vídeo sob demanda no formato MPEG-6. Já no cinema, durante o filme você é interrompido por uma mensagem anunciando um gol do seu time que está disputando a final do campeonato. O detalhe é que nesta mensagem você tem outro link para assistir o replay do gol marcado. Toda essa situação mostra algumas das várias aplicações do Serviço de Mensagens Multimídia - MMS. Este serviço permite que se envie imagens, som, texto e animações de celular para celular, da internet para o celular ou vice versa. Estas possibilidades abrem várias portas para a criação de aplicações focadas no mercado de massa e nas corporações. Para muitos usuários do sistema móvel, esse serviço ainda está distante, mas ele já é realidade em alguns países. A Telenor na Noruega foi a primeira operadora do mundo a oferecer os serviços para seus assinantes, utilizando sua rede 2,5G (GPRS). Ele se tornou possível também aqui no Brasil. Em março de 2002 houve a primeira demonstração do serviço em uma rede GSM/GPRS real (Oi - operadora da Telemar), além da realização do primeiro teste bem sucedido do mundo sobre rede CDMA 1xRTT (2,5G) na Telesp Celular. Este tutorial apresenta algumas características técnicas da plataforma MMS e suas aplicações. Além disso, mostra qual o impacto e as oportunidades geradas que poderão ser um marco deste novo mundo que funde sistemas móveis e aplicações multimídia. 2

3 O MERCADO DE WIRELESS MESSAGING: WAP - Início da Internet Móvel WAP significa "Wireless Application Protocol". É uma especificação aberta, global que permite aos usuários de terminais móveis celulares de baixa velocidade (2G e 2,5G) e dispositivos Handeheld interagirem com informações e serviços localizados em servidores conectados à rede celular. Esta tecnologia foi projetada para trabalhar com a maioria das redes sem fio como CDPD, CDMA, GSM, PDC, PHS, TDMA e GPRS. No final do ano 2000, estimava-se que o número de usuários WAP atingiria 2% (cerca de 450 mil usuários) do total de usuários de telefone celular no Brasil. O grande obstáculo foi o custo dos terminais que suportavam esse serviço, além disso, o principal agravante que inviabilizou o crescimento potencial das aplicações WAP foi a baixa velocidade dos acessos (9,6kbps e 14,4kbps), conjugada com a tarifação por minuto do uso do celular para acessar a internet ou outras aplicações de dados baseadas nesta interface. Na situação atual da infra-estrutura no Brasil, a maioria das aplicações sem fio é feita com base em Short Message Service - SMS. Com o amadurecimento das novas estruturas 2,5G, baseadas em GPRS e IxrTT, já é possível visualizar novas formas de aplicações. WAP Push: Uma modalidade WAP O WAP Push é a recepção de informação não solicitada no momento, pelo usuário, através de WAP. Esta informação pode surgir em forma de alertas para, por exemplo, notícias, cotações de bolsa e outros serviços disponíveis em terminais com capacidade de transmissão de dados. O aparelho recebe a mensagem Push e o cliente poderá interagir com as informações em função do conteúdo. Sempre haverá a necessidade de uma conexão WAP no retorno, para fornecer a resposta à mensagem ou resgatar um conteúdo mais detalhado, ou seja, recebe um texto e aí confirma se quer assistir ou não ao vídeo, por exemplo. O WAP Push foi inicialmente concebido no intuito de fornecer sistema de alerta em tempo real, com a possibilidade de acessar um conteúdo mais detalhado. Hoje é uma peça chave dos sistemas de MMS porque na maioria dos casos usa-se o mesmo protocolo de envio das mensagens. 3

4 O MERCADO DE WIRELESS MESSAGING: O Serviço de Mensagens Curtas - SMS O Serviço de Mensagens Curtas (SMS) surgiu em 1991 na Europa, onde o padrão GSM, já incluía em seus serviços, a transmissão das mensagens curtas. Nos Estados Unidos o serviço tornou-se disponível primeiramente nas redes digitais construídas pelos pioneiros como BellSouth Mobility, PrimeCo, e Nextel, entre outros. Essas redes wireless eram baseadas nos padrões GSM, bem como CDMA e TDMA. No Brasil, o SMS teve seu início em 1999 quando a BCP Telecomunicações lançou seu serviço "Digimemo". As aplicações iniciais de SMS visavam eliminar os pagers alfanuméricos, permitindo serviços em que as mensagens poderiam ser enviadas nos dois sentidos, primeiramente para o correio de voz. As tecnologias de redes evoluíram e uma variedade de serviços foram lançados, incluindo o , o fax e a integração com paging, operações bancárias, serviços de informação, tais como indicadores econômicos, e integração com aplicações baseadas na internet. Nos dias atuais, além de poder mandar um recado para o celular de outra pessoa, o usuário também está submetido a vários diferentes serviços disponibilizados pelas operadoras. O que as prestadoras estão trazendo agora é uma interatividade maior, algo além de, unicamente, o texto. Uma mensagem de texto SMS é uma string de tamanho muito pequeno, de 100 a 256 caracteres. Para aplicações na telefonia celular o comprimento mais comum é 150 caracteres que trafegam nos canais de controle. Os serviços de mensagens estão a tornar-se um veículo de informação e úteis nas transações de serviços. Neste cenário, os telemóveis estão, rapidamente, se transformando em dispositivos mais avançados tornando a telefonia móvel uma nova era aplicacional. Multimedia Messaging (MMS) é o próximo passo na evolução dos sistemas de mensagens, tornando-se as principais aplicações nas redes móveis com a evolução da largura de banda para o GPRS, EDGE e UMTS. Figura 1: Evolução dos serviços de mensagens 4

5 O MERCADO DE WIRELESS MESSAGING: O Serviço de Mensagens Multimídia - MMS Largura de banda é sinal de serviços multimídia e com as redes 2,5 e 3G será cada vez maior a possibilidade de criação e utilização do celular de maneira diferente. Ao contrário dos serviços de atuais, onde as diferentes mídias são recebidas como arquivos anexados, no MMS, as mensagens podem vir acompanhadas de informações sobre a sincronização e apresentação das diversas mídias enviadas. O MMS é um padrão estabelecido pelo "3GPP - Third Generation Partneship Project", que abrange todas as entidades em nível mundial que participam do desenvolvimento da próxima geração. Apesar de previsões de demora na implantação do padrão 3GPP, quase todos os principais operadores mundiais de comunicações móveis já têm plataformas suportando protótipos dos serviços MMS. Da mesma forma que o SMS obscureceu os serviços de "paging", espera-se que os serviços MMS abram novas perspectivas de utilização e exploração comercial de novas aplicações. Mais do que uma evolução do SMS, o MMS é uma forma de comunicação inteiramente nova e distinta. O MMS possibilita um intercâmbio de um ou mais elementos de mídia entre usuários ou um servidor de conteúdo, sem a necessidade do serviço ser prestado em tempo real. Este serviço deve suportar e aproveitar os avanços já realizados na área de multimídia e dos serviços de mensagem atuais, adicionando requisitos específicos para mobilidade, buscar sempre manter a compatibilidade e reutilizar os padrões já estabelecidos. Arquitetura O 3GPP define a arquitetura do MMS segundo a figura abaixo, onde se tem redes diferentes, integrando os serviços de mensagem já existentes. Os terminais operam junto ao MMSE (Multimedia Messaging Service Environment) que oferece todos os elementos do serviço: encaminhamento, armazenamento e notificações. Figura 2: Arquitetura MMS A figura a seguir mostra que o MMS deve englobar redes diferentes sendo que a conexão e a garantia de 5

6 compatibilidade entre elas se dá pelo uso do IP e dos protocolos de mensagem da Internet. Figura 3 : Topologia da Rede MMS MMSNA - Multimedia Messaging Service Network Architecture engloba todos os vários elementos para prover um MMS completo para um usuário (incluindo compatibilidade inter-redes); MMSE é uma coleção de elementos da rede MMS sob o controle de um único administrador. Nos casos de roaming, a rede utilizada pelo usuário visitante é considerada parte do MMSE do usuário, enquanto usuários de um outro provedor de serviços pertencem a MMSE distintos; MMS Relay/Server é responsável pelo armazenamento e encaminhamento de mensagens e pela transferência destas mensagens entre diferentes sistemas de mensagem. Dependendo do modelo de negócio, o MMS Relay/Server pode ser centralizado em um único elemento ou estar distribuído na rede. Ele deve ser responsável pela geração de dados para cobrança (CDR - Charging Data Record); MMS User Databases é o responsável pelo armazenamento de informações sobre os usuários; MMS VAS Applications oferece Value Added Services (Serviço de Valor Adicionado) aos usuários MMS. Na implementação do MMS o 3GPP propõe, sempre que possível, utilizar protocolos já existentes (WAP, SMTP, ESMTP como protocolos de transferência; lower layers para prover push, pull, notification) e formatos de mensagem já usados (SMIL, MIME). A figura a seguir mostra um exemplo de mensagem MMS enviada de um usuário para outro. Note a interação entre as centrais SMS e MMS, onde o receptor da mensagem primeiramente recebe uma notificação da mensagem MMS [na figura indicado como B] e daí, se ele quiser baixar o arquivo, conecta-se ao MMSC (Central MMS) e efetua o download do arquivo [C]. Em seguida o originador recebe uma confirmação da entrega [D]. 6

7 Figura 4: Exemplo de transação MMS Principais Características - MMS O MMS se aplica apenas na comunicação assíncrona, em tempo não real. O usuário recebe os dados da mensagem por partes e pode acessá-la apenas quando todas as partes foram recebidas. Endereçamento O MMS deve conseguir um formato de endereçamento eficiente e, ao mesmo tempo, deve ter significância para o usuário. Atender a estes dois requisitos é muitas vezes difícil. O endereçamento do é comumente utilizado, porém, no universo sem fio, devido à necessidade do uso eficiente da banda e da dificuldade do uso dos teclados nos dispositivos móveis, o endereçamento é diferente. Nas redes GSM, por exemplo, o endereço de usuário é baseado no MSISDN - como nos sistemas de paging, onde os usuários possuem números PIN (Personal Identification Number) associados. Streaming Service Streaming consiste em uma aplicação "tocar" de forma sincronizada media streams (fluxo de mídia) de forma contínua, sendo que esse fluxo está sendo transmitido para o cliente através de uma rede de computadores. Essas aplicações são classificadas em on-demand (sob demanda) ou live (ao vivo). As primeiras têm como exemplo musica e vídeos pedidos sob demanda, já as segundas podem ser programas de radio ou televisão. MMS suporta streaming para o recebimento de conteúdo Multimídia (um ou mais elementos), porém o suporte a este serviço é opcional tanto para o MMS User Agent quanto para o MMS Relay/Server. No caso destas duas entidades suportarem streaming, o uso de streaming para entrega de mensagens pode depender do MMS Relay/Server - baseado no tipo e no formato de mídia do conteúdo da MM, de negociação de capacidades e/ou de preferências do usuário. O MMS Relay/Server pode converter ou formatar tipos de mídia da MM antes do início da transferência. Após receber a notificação do MMS Relay/Server sobre uma mensagem disponível e for decidido pelo uso de streaming, o MMS Relay/Server deve fazer a conversão do arquivo multimídia de modo a possibilitar o envio de uma ou mais mídias. A conversão deve também fornecer descrições sobre a apresentação de cada 7

8 mídia sendo transmitida, o MIME type e todas as outras informações necessárias ao User Agent para iniciar o processo de streaming. Packet Switched Streaming Service - PSS O 3G Packet-switched Streaming Service (3G PSS) tem como objetivo o envio de mídias contínuas (Streaming) para dispositivos móveis, de forma a dar suporte a diversas aplicações, como serviços de notícias - utilizando apenas fala e imagens estáticas (pequenas taxas de bits), músicas com qualidades variadas (maiores taxas de bit), vídeos, esportes ao vivo etc. Em sistemas 3G, o Packet-switched streaming service (PSS) tem como objetivo fazer a ponte entre os sistemas de MMS e conversacionais. Serviços básicos de streaming são compostos por protocolos de controle de streaming (streaming control protocols), protocolos de transporte (transport protocols), media codecs e protocolos de descrição de cenários (scene description protocol). É importante notar que o PSS opera de forma integrada com o WAP. Entre os atributos definidos no componente "Streaming" temos o número de canais de áudio, uma lista com os MIME types aceitáveis, a versão PSS utilizada, a tamanho do visor, Vídeo Decodíng Byterate máxima suportada (por exemplo, 8000 no caso do H.263), tamanho do buffer disponível para decodificação, etc. Cobrança A forma de cobrança ainda é um ponto em aberto. Consenso existe apenas no fato de que deve ser baseado em pacotes e não em tempo de conexão (air time use). Existem várias maneiras para cobrar do usuário: tarifas flat, por volume ou até por transação. Para se tomar essa decisão deve-se entender os padrões de utilização do celular e o valor percebido pelos consumidores. Cabe lembrar que o SMS levou quatro anos para ser utilizado em larga escala, sendo que para o WAP até hoje não se atingiram os níveis esperados de utilização, fato este que se deve principalmente à forma de cobrança do serviço. Sistema de Mensagem Um esforço importante na área é a convergência dos padrões de transmissão multimídia em ambientes móveis sobre a especificação do MMS. Baseada em XML e construída para ser implementada sobre o WAP1.2, a MMS permite exibição de imagens em formato JPEG, WBMP, GIF87a e GIF89 que podem ser mostradas em múltiplos quadros e sincronizadas com texto e voz. Para a sincronização entre os conteúdos usa-se a Synchronized Multimedia Integration Language (SMIL), baseada em SyncML e WML. A SMIL também é responsável pela definição da apresentação do conteúdo. O MMS é um passo intermediário rumo as aplicações multimídia em tempo real e um esforço convergente e conjunto das principais prestadoras de telecomunicações e fabricantes de tecnologia. Ou seja, deve-se definir os padrões de uso de MCM em redes celulares. Mas o MMS se aplica apenas a comunicação assíncrona, em tempo não real. Os usuários recebem a mensagem por partes e podem acessá-la apenas quando todas as partes foram recebidas. 8

9 O MERCADO DE WIRELESS MESSAGING: O Mercado e as aplicações - Exemplos De acordo com o instituto de pesquisas Ovum, o mercado de mensagens de texto via celular (SMS) está prestes a passar por um novo "boom". Na visão da empresa, o surgimento de tecnologias mais avançadas, o acesso móvel a e a mensagens instantâneas, somado à maior utilização do SMS em mercados novos, como a China e o Brasil, devem ser os principais responsáveis pela segunda fase de crescimento. Para o Ovum, as mensagens de texto devem ser responsáveis pela maior parte da receita de dados da telefonia móvel. A renda anual gerada pelo SMS deve alcançar o ápice entre 2006 e 2007, época em que será de aproximadamente $39 bilhões em todo o mundo. O Yankee Group também segue a mesma linha e informa que o mercado de messaging, do SMS ao MMS, movimentará $44 bilhões no ano de As figuras a seguir (Figuras 5 e 6) mostram o que se espera do mercado de mensagens móveis. No ano de 2002 as mensagens multimídia não atingiram nem 1% do total de mensagens enviadas no mundo. Os dados são do Telecom Trends International. Figura 5 : Mensagens Móveis em 2002 Para o ano 2008, as empresas apostam na difusão maior dos serviços de mensagens. Os usuários básicos são os que unicamente utilizam o serviço para troca de mensagens com outro usuário. Já os avançados usam o SMS como meio de informação, geralmente estão registrados aplicações que vinculam o SMS com outro sistema (localização, propaganda, horóscopo, etc.). Figura 6: Mensagens Móveis em

10 Existem mais usuários da internet móvel no Japão do que em qualquer lugar. O mercado japonês é o maior, de acordo com o Eurotechnology, a figura abaixo mostra o market share para a internet wireless Figura 7: A Internet Wireless 10

11 O MERCADO DE WIRELESS MESSAGING: Considerações finais Concluindo, fica registrado para reflexão o seguinte: "Para se mostrar um vídeo preto e branco (onde 1 bit de informação define a cor de cada ponto), é necessário que se mostre uma imagem completa a cada 1/20 segundos. Se esta imagem possui 320x320 pontos, resolução aproximada de um PDA, então, o volume de informação necessária para apresentar um segundo de filme é 20x320x320 bits, ou seja, é necessária uma taxa de transmissão de pelo menos 2 Mbps. Se este vídeo é em cores, as taxas requeridas sobem para 16 a 32Mbps". Isso mostra, de certa forma, o quão difícil é a tarefa de enviar vídeo em tempo real, principalmente em redes wireless. Graças aos grandes avanços nos padrões e técnicas de processamento e compressão de sinais digitais somados aos sistemas que usam banda maior, hoje já é possível conversar com um usuário e vê-lo em seu terminal móvel. No Japão a empresa NTT DoCoMo já possui o serviço de transmissão de vídeo em tempo real. A NTT DoCoMo oferece uma gama de serviços prestados por meio da interface aérea PDC (Personal Data Communication), que é o sistema digital disponível em terminais pessoais e móveis. O serviço i-mode permite aos usuários acesso a uma variedade de informação, , operações simples com "browser" para acesso móvel à Internet. O servidor de i-mode funciona como um servidor de roteamento entre a rede i-mode e a internet. Os usuários podem enviar ou receber s, além de acessar os arquivos anexos às mensagens, como imagens, sons e outros. Em abril de 2000, a NTT DoCoMo introduziu um sistema de LAN sem fio que hoje serve vários usuários. Esse sistema alcança uma taxa de até 5Mbps. Estão ainda previstas redes de acesso com banda de 5,3GHz, dobrando a capacidade do sistema e permitindo taxas de até 18Mbps. Figura 8 : Terminal de videoconferência Referências Bernal, Paulo Sérgio Milano, "Comunicações Móveis - Tecnologias e Aplicações", São Paulo, Ed. Érica, 2002; 11

12 Yavox Latin America, "Evolução do Mercado de Wireless Messaging", Mobile Corporate Forum 2003; A. Pinho, "Codificação e Comnpressão de Voz - A norma H.263"; Heron Vilela, "Protocolos para Mobile Multimídia", Dissertação, PUC-RJ, 2003; Arlindo Flávio da Conceição, "Estudo preliminar sobre transmissão de Multimídia em Computação Móvel"; 12

13 Teste seu Entendimento 1. Qual das alternativas é verdadeira? As mensagens SMS (Short Message Service) trafegam no canal de controle do sistema móvel, não sendo necessária a realização de uma chamada para seu envio; O WAP (Wireless Aplication Protocol) teve grande aceitação no mercado, principalmente no Brasil, onde o número de usuários da internet móvel superou as estimativas das Prestadoras de serviços; As principais aplicações do MMS (Multimedia Message Service) são as comunicações de informações multimídia, especialmente vídeos em tempo real; A China, atualmente, possui o maior número de usuários de internet móvel no mundo. 13